Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 có đáp án: Môn Vật lý - Vòng 2 (Năm học 2012 - 2013)

Chia sẻ: ĐOÀN VĂN LƯỢNG | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

133
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 "Môn Vật lý" năm học 2012 - 2013 có cấu trúc gồm 6 câu hỏi có đáp án với thời gian làm bài là 180 phút. Hy vọng nội dung đề thi sẽ giúp các bạn củng cố lại kiến thức đã học và thử sức mình trước kỳ thi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 có đáp án: Môn Vật lý - Vòng 2 (Năm học 2012 - 2013)

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 2013 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÍ –Vong 2 ̀ Khóa ngày: 11/10/2012 Số báo danh:............. Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) O Câu 1 (2,0 điểm): Ba quả cầu nhỏ, khối lượng mỗi quả đều là m1 gắn trên một thanh nhẹ, cách nhau một khoảng bằng l . Thanh có thể quay quanh điểm O không ma sát. Khi quả cầu đang đứng yên tại vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng thì có một viên đạn khối l lượng m2, bay ngang trúng quả cầu giữa như hình vẽ với vận tốc v0 . r Ngay sau va chạm viên đạn quay ngược lại với vận tốc v ( v ngược m 2 r v l 0 r hướng với v0 ). Cho gia tốc trọng trường là g. Hỏi sau va chạm viên đạn đã làm thanh nhỏ quay được một góc bao nhiêu quanh điểm O? l Câu 2 (2,0 điểm): Đầu trên của hai thanh kim loại thẳng, song Hình cho câu 1 song cách nhau L đặt thẳng đứng nối với hai cực của tụ có điện dung C như hình vẽ. Hiệu điện thế đánh thủng tụ điện là U T. Hệ C r thống được đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng hai thanh. Một thanh kim loại khác MN M N củng có chiều dài L trượt từ đỉnh hai thanh kia xuống dưới với vận r tốc ban đầu v0 . Cho rằng trong quá trình trượt MN luôn tiếp xúc và v0 vuông góc với hai thanh kim loại. Giả thiết các thanh kim loại đủ dài r và bỏ qua điện trở của mạch điện, ma sát không đáng kể. + B a) Hãy chứng minh rằng chuyển động của thanh MN là chuyển động thẳng nhanh dần đều và tìm gia tốc của nó. Hình cho câu 2 b) Hãy tìm thời gian trượt của thanh MN cho đến khi tụ điện bị đánh thủng. Câu 3 (2,0 điểm): Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp ở A và B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u A = uB = U 0cos40π t (cm) . Biết AB = d =12 cm, tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 20 cm/s. a) Xét điểm M nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A và cách A một khoảng l . Tính giá trị lớn nhất của l mà tại M vẫn có cực đại của giao thoa. b) Xét đoạn thẳng CD = 6cm trên mặt chất lỏng có chung đường trung trực với AB. Trên đoạn CD chỉ có 5 điểm dao động với biên độ cực đại. Hỏi khoảng cách từ AB đến CD có thể đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu? Câu 4 (2,0 điểm): Một tấm gỗ được đặt nằm ngang trên hai trục máy hình trụ có cùng bán kính, quay đều ngược chiều nhau với cùng 2l tốc độ góc. Khoảng cách giữa hai trục của hình trụ là 2l . Hệ số ma sát giữa hai hình trụ và tấm gỗ đều bằng k. Tấm gỗ đang cân bằng nằm ngang, đẩy nhẹ nó khỏi vị trí cân bằng theo phương ngang một đoạn Hình cho câu 4 nhỏ và để tự do. Hãy chứng minh tấm gỗ dao động điều hòa. Câu 5 (2,0 điểm): Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở trong của một nguồn điện một chiều. Dụng cụ gồm: một nguồn điện một chiều chưa biết suất điện động và điện trở trong, một ampe kế có điện trở không đáng kể, một điện trở R 0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy R b có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể.
Chú ý: Không được mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn. ……………………. Hết……………………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 12 THPT QUẢNG BÌNH NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ – Vòng 2 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC
Câu Nội dung Điểm Mô men quán tính của hệ 3 quả cầu và thanh nhẹ đối với trục quay ở O: I = m1l 2 + m1 (2l ) 2 + m1 (3l ) 2 = 14m1l 2 ………………………………………………. 0,5 Gọi ω là tốc độ góc của hệ 3 quả cầu và thanh nhẹ ngay sau va chạm. Xét hệ gồm viên đạn và hệ (3 quả cầu + thanh). Mô men động lượng của hệ ngay lúc bắt đầu va chạm đến lúc vừa va chạm xong được bảo toàn: L0( m2 ) + L0(3m1 ) = L( m2 ) + L(3 m1 ) v0 v � I2 . = Iω − I 2 Câu 1 2l 2l (2,0 đ) m2 (v0 + v) � m2 v0 2l = I ω − m2v 2l � ω = (1) ……... 0,5 7 m1l Gọi α là góc cực đại tạo bởi thanh và phương thẳng đứng sau va chạm. Cơ năng của hệ 3 quả cầu và thanh được bảo toàn nên ta có: 1 2 I ω = m1 gl (1 − cosα ) + m1 g 2l (1 − cosα ) + m1 g 3l (1 − cosα ) (2) ………. 2 0,5 m 2 (v + v ) 2 Giải hệ (1) và (2) ta có: cosα = 1 − 2 0 2 ……………………………………. 42m1 gl 0,5 a) (1,25 điểm) Vì R=0 nên suất điện động cảm ứng trên thanh MN luôn bằng hiệu điện thế giữa hai bản tụ. E = U C � BLv = U C (1) …….. 0,25 Phương trình Định luật II Newton cho chuyển động của thanh MN P − Ft = ma � mg − BLI = ma (2) ……. 0,25 Với Ft là lực từ tác dung lên thanh, a là gia tốc của thanh, I là cường độ dòng điện qua mạch trong khoảng thời gian ∆t . ∆q ∆U C Ta có I = =C (3) …… ∆t ∆t 0,25 Từ (1) suy ra ∆U C = BL∆v thay vào (3) ta được: Câu 2 (2,0 đ) ∆v I = CBL = CBLa (4) ……. ∆t 0,25 mg Thay (4) vào (2) ta được: a = = hằng số. ………………………………… m + CB 2 L2 0,25 Điều đó chứng tỏ thanh MN chuyển động nhanh dần đều. b) (0,75 điểm) mg Thanh MN trượt nhanh dần đều với vận tốc v = v0 + at = v0 + t (5)…. 0,25 m + CB L 2 2 U Khi UC = UT thì tụ bị đánh thủng, khi đó vận tốc của thanh là v = T (6) 0,25 BL ….. Từ (5) và (6) suy ra thời gian trượt của thanh cho đến khi tụ bị đánh thủng là: 1 �U T � t= ( � − v0 � mg �BL � m + CB 2 L2 ) ………………………………………………….. 0,25 a) (1,0 điểm) Câu 3 Ta có λ = v.T = 1cm ………………………………………………………. 0,25 (2,0 đ) r Điều kiện để tại M có cực đại giao thoa là: _ 2 N MB – MA = k λ � l + d −1l = k λ với k =1, 2, 3 … r+ U E 2 N2 0,25 ………………….. G r Ar R A F1l rM k=2 F2 K 1 0 mg k=1 d K x x o k=0 2 B 2 R b
* Ghi chú: 1. Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó. 2. Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. 3. Ghi công thức đúng mà: 3.1. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu. 3.3. Thay số từ kết quả sai của ý trước dẫn đến sai thì cho n A ửa số điểm của ý đó. 4. Nếu sai hoặc thiếu đơn vị 3 lần trở lên thì trừ 0,5 điểm. 5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm. 3cm C x k=2 k=1 d k=0 D k=2 B